игра брюс 2048
Главная / Аппаратное обеспечение / Архитектура параллельных вычислительных систем / Тест 12

Архитектура параллельных вычислительных систем - тест 12

Упражнение 1:
Номер 1
Систематизируйте предпосылки, которые легли в основу ВС SPMD-архитектуры. Какие общие черты решаемых задач определили требования к SPMD-архитектуре?

Ответ:

 (1) в основе решения многих задач лежит обработка элементов больших массивов данных по одному и тому же алгоритму. Такая обработка локально синхронизируется при использовании общих данных 

 (2) решение большого количества задач высокой сложности заключается в переборе многих вариантов в процессе поиска оптимального результата. Множество вариантов порождает единственную программу, которую, с учетом возможности синхронизации по общим данным, можно выполнять одновременно на разных процессорах 

 (3) многие системы управления, а также информационные системы, интерпретируются как многоканальные системы массового обслуживания. Канал обслуживания – монопрограмма, запускаемая на всех процесорах одновременно, при наличии средств синхронизации во времени и по общим данным 

 (4) многие алгоритмы допускают представление в виде параллельных информационно-логических граф-схем, что обусловливает возможность их параллельной реализации 


Номер 2
Систематизируйте предпосылки, которые легли в основу ВС SPMD-архитектуры. Какие требования предъявляются к SPMD-архитектуре?

Ответ:

 (1) выполнение монопрограммы на всех процессорах, инвариантной относительно длины массивов и количества процессоров, обрабатывающей распределенные потоки данных, с возможностью синхронизации во времени и по общим данным на уровне команд 

 (2) это однородная вычислительная система типа MIMD, обладающая средствами синхронизации на уровне команд 

 (3) это однородная вычислительная система типа MIMD, выполняющая общую для всех процессоров программу решения задачи 

 (4) это система типа SIMD, в которой обработка массивов распараллеливается, а выполнение всех прочих команд дублируется 


Номер 3
Систематизируйте предпосылки, которые легли в основу ВС SPMD-архитектуры. Чем SPMD-архитектура отличается от обычной ВС MIMD-архитектуры?

Ответ:

 (1) специальной системой команд, поддерживающей распараллеливание по информации с синхронизацией при использовании общих данных 

 (2) приспособленностью к параллельной обработке массивов, инвариантностью программ относительно количества процессоров и длины массивов 

 (3) возможностью обработки элементов массивов как параллельно, так и последовательно 

 (4) возможностью написания единственной программы, копии которой могут выполняться по разным ветвям на всех процессорах асинхронно или синхронизируясь во времени или по общим данным при необходимости 

 (5) поддержкой методов параллельного решения многомерных оптимизационных задач высокой сложности и задач, интерпретируемых многоканальными системами массового обслуживания 


Упражнение 2:
Номер 1
Правильно ли (без тупиков) выполнится общая для всех процессоров монопрограмма на четырех процессорах с номерами 0, 1, … ВС SPMD-архитектуры?
        
КОПА1А2А3
СИНХ
ЗАКРА<i+1>
×<i>2A[i]

Ответ:

 (1) процессор i закрывает адрес, по которому хранится номер процессора i+1. Предполагается, что счет номера процессора в данном случае производится по mod4, (3+1)mod4= 0 

 (2) так как каждый процессор закрыл "чужой" номер, он может выполнять программу 

 (3) процессор i=0 беспрепятственно закончит выполнение программы 


Номер 2
Правильно ли (без тупиков) выполнится общая для всех процессоров монопрограмма на четырех процессорах с номерами 0, 1, … ВС SPMD-архитектуры?
        
КОПА1А2А3
СИНХ
ЗАКРА<i-1>
×<i>2A[i]

Ответ:

 (1) все процессоры не могут приступить к выполнению операции умножения, т.к. адрес операнда закрыт 

 (2) все процессоры беспрепятственно выполняют умножение 

 (3) процессор i=3 беспрепятственно закончит выполнение программы 


Номер 3
Правильно ли (без тупиков) выполнится общая для всех процессоров монопрограмма на четырех процессорах с номерами 0, 1, … ВС SPMD-архитектуры?
        
КОПА1А2А3
ЗАКРА<i+1>
×<i>2A[i]

Ответ:

 (1) отсутствие команды СИНХ не гарантирует одновременность выполнения команды ЗАКРА, а, следовательно, результат выполнения программы процессорами непредсказуем 

 (2) все процессоры будут заблокированы в тупиковой ситуации 

 (3) процессор i=0 успешно выполнит программу 


Упражнение 3:
Номер 1
Составьте граф-схемы выполнения операций свертки (преобразование "вектор - скаляр") массивов, содержащих m элементов, методом "пирамиды", реализующей операцию m=7

Ответ:

 (1) files 

 (2) files 

 (3) files 


Номер 2
Составьте граф-схемы выполнения операций свертки (преобразование "вектор - скаляр") массивов, содержащих m элементов, методом "пирамиды", реализующей операцию m=6

Ответ:

 (1) files 

 (2) files 

 (3) files 


Номер 3
Составьте граф-схемы выполнения операций свертки (преобразование "вектор - скаляр") массивов, содержащих m элементов, методом "пирамиды", реализующей операцию m=5

Ответ:

 (1) files 

 (2) files 

 (3) files 


Упражнение 4:
Номер 1
Составьте граф-схемы выполнения операций свертки массива длины m и сделайте разметку: какому из n процессоров какая операция достанется при выполнении монопрограммы. Рассмотрите операцию нахождения максимального элемента массива при m=7, n=4

Ответ:

 (1) files 

 (2) files 

 (3) files 


Номер 2
Составьте граф-схемы выполнения операций свертки массива длины m и сделайте разметку: какому из n процессоров какая операция достанется при выполнении монопрограммы. Рассмотрите операцию нахождения максимального элемента массива при m=4, n=6

Ответ:

 (1) files 

 (2) files 

 (3) files 


Номер 3
Составьте граф-схемы выполнения операций свертки массива длины m и сделайте разметку: какому из n процессоров какая операция достанется при выполнении монопрограммы. Рассмотрите операцию нахождения максимального элемента массива при m=8, n=3

Ответ:

 (1) files 

 (2) files 

 (3) files 


Упражнение 5:
Номер 1
Не пользуясь индексными регистрами, схематично, на уровне блок-схемы, где блок отображает одну команду, составьте план монопрограммы сложения m элементов массива на ВС SPMD-архитектуры, содержащей 4 процессора. m=6

Ответ:

 (1) files 

 (2) files 

 (3) files 


Номер 2
Не пользуясь индексными регистрами, схематично, на уровне блок-схемы, где блок отображает одну команду, составьте план монопрограммы сложения m элементов массива на ВС SPMD-архитектуры, содержащей 4 процессора. m=7

Ответ:

 (1) files 

 (2) files 

 (3) files 


Номер 3
Не пользуясь индексными регистрами, схематично, на уровне блок-схемы, где блок отображает одну команду, составьте план монопрограммы сложения m элементов массива на ВС SPMD-архитектуры, содержащей 4 процессора. m=5

Ответ:

 (1) files 

 (2) files 

 (3) files 




Главная / Аппаратное обеспечение / Архитектура параллельных вычислительных систем / Тест 12